基于mtDNA Cyt b基因和D-loop区的祁连山裸鲤遗传多样性及分类地位分析

发布时间：2020-07-19 21:33

【摘要】：祁连山裸鲤(Gymnocypris chilianensis)隶属于鲤形目,鲤科,裂腹鱼亚科,裸鲤属,仅分布于甘肃省河西走廊黑河、疏勒河及石羊河三大内陆河流域。近年来,由于受到内陆河流域生态环境失衡及水利工程建设、过度捕捞等自然与人为因素的双重影响,祁连山裸鲤自然分布区大面积缩减,野生资源急剧减少。祁连山裸鲤的物种地位一直备受争议,有关学者以形态学分类得到的分类结果也不尽相同。本研究采集河西走廊黑河(HH)及疏勒河(SL)流域的祁连山裸鲤各25尾,青海湖的青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)(QH)25尾。提取这些样本的基因组DNA,分别扩增线粒体DNA细胞色素b基因(Cyt b)及D-loop区序列。另从GenBank中下载花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)(HB)的Cyt b基因和D-loop区序列各25条,通过基因序列特征分析、遗传多样性分析以及遗传距离和进化树分析,从分子水平上探讨了祁连山裸鲤的遗传多样性及其分类地位。主要研究结果如下:(1)分析祁连山裸鲤、花斑裸鲤和青海湖裸鲤共100尾个体的Cyt b基因全序列(1140 bp,均无插入"缺失),共检测到变异位点267个,单倍型94个。4个群体单倍型多样度为0.9870~1.0000,核苷酸多样度为0.0039~0.0063。其中祁连山裸鲤黑河种群(HH)遗传多样性水平最高(h=1.0000,π=0.0063),疏勒河种群(SL)遗传多样性水平最低(h=0.9870,π=0.0039)。利用Kimura双参数模型计算4个群体的群体内和群体间遗传距离分别为0.0040~0.0060和0.0070~0.0840,表明群体间遗传距离均大于群体内遗传距离;其中祁连山裸鲤黑河种群(HH)和疏勒河种群(SL)与花斑裸鲤(HB)遗传距离分别为0.0810和0.0780,与青海湖裸鲤(QH)遗传距离分别为0.0840和0.0810,均大于0.0600,表明祁连山裸鲤与花斑裸鲤、青海湖裸鲤达到了种的分化水平,祁连山裸鲤是裸鲤属的一个独立种。(2)分析祁连山裸鲤、花斑裸鲤和青海湖裸鲤共100尾个体的D-loop区序列(747 bp,均无插入"缺失),共检测到变异位点116个,单倍型78个。4个群体单倍型多样度为0.9431~0.9970,核苷酸多样度为0.0043~0.0082。祁连山裸鲤黑河种群遗传多样性水平最高(h=0.9970,π=0.0082),疏勒河种群遗传多样性水平最低(h=0.9431,π=0.0043)。与基于Cyt b基因的研究结果一致。利用Kimura双参数模型计算4个群体的群体内和群体间遗传距离分别为0.0050~0.0080和0.0084~0.0350,表明群体间遗传距离均大于群体内遗传距离;其中祁连山裸鲤黑河种群(HH)和疏勒河种群(SL)与花斑裸鲤(HB)遗传距离分别为0.0320和0.0280,与青海湖裸鲤(QH)遗传距离分别为0.0350和0.0300。验证了本试验中基于Cyt b基因对遗传距离研究的结果。(3)以厚唇裸重唇鱼(Gymnodiptychus pachycheilus)(Cyt b与D-loop区序列GenBank登陆号:JQ082349和FJ601172)和双须叶须鱼(Ptychobarbus dipogon)(Cyt b与D-loop区序列GenBank登陆号:JQ082345和FJ601178)为外群,使用Mega 5.0软件分别构建基于Cyt b与D-loop区序列所有单倍型的NJ系统发育树。结果显示,两树均是由两大枝组成,祁连山裸鲤的两个种群聚为其中一枝,花斑裸鲤和青海湖裸鲤聚为另一大分枝,说明祁连山裸鲤与花斑裸鲤和青海湖裸鲤的亲缘关系远,而花斑裸鲤和青海湖裸鲤具有较近的亲缘关系。(4)对祁连山裸鲤(HH和SL)和青海湖裸鲤的Cyt b与D-loop两基因各75条序列(两个基因的75条序列来源于相同的样本群)进行序列分析。结果显示,Cyt b基因多态位点百分比(21.9%)极显著高于D-loop区(14.3%)(P0.01),每个核苷酸位点的替代数Cyt b(0.0221)D-loop(0.0163),表明裸鲤属鱼类Cyt b基因比D-loop区具有更快的进化速率,更适用于裸鲤属鱼类近缘种间的遗传分化研究。基于Cyt b基因分析结果表明,祁连山裸鲤和青海湖裸鲤发生遗传分化的时间在距今约2.4 Ma(百万年)的更新世初期,与青藏高原隆升时期相符合。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.4

【共引文献】

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本文编号：2763002